(57)【要約】【課題】  光の損失を低減することが可能な電気光学装置を提供する。【解決手段】  電気光学装置１０Ｂは、複数のＥＬ素子１４が配列された発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０を備える。集束性レンズアレイ４０は、複数の屈折率分布型レンズ４２を有しており、屈折率分布型レンズ４２の各々は、グレーデッドインデックス光ファイバであり、発光パネル１２から進行する光を透過させて発光パネル１２上の像に対する正立像を感光体ドラム１１０に結像可能である。これらの複数の屈折率分布型レンズ４２で得られた像は感光体ドラム１１０上で１つの連続した像を構成する。発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間には、光透過性のスペーサユニット５２が介在し、スペーサユニット５２は積層された複数の光透過性のスペーサ部材５６，５８を有する。【選択図】  図２
2006218848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられた電気エネルギにより発光特性または光の透過特性が変化する複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、
前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対する正立像を結像可能な屈折率分布型レンズが複数配列されて、複数の前記屈折率分布型レンズで得られた像が１つの連続した像を構成する集束性レンズアレイと、
前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイとの間に介在させられ、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイに接合された光透過性のスペーサユニットとを備え、
前記スペーサユニットは、積層された複数の光透過性のスペーサ部材を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記スペーサユニットには、前記電気光学パネルにも前記集束性レンズアレイにも対向しない面に光吸収層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記スペーサユニットには、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方を前記スペーサ部材に接着する透明な接着剤が配置される収容穴が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記収容穴には、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方が嵌め込まれていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記スペーサユニットの前記収容穴の側面には、前記接着剤が前記収容穴の底面から滲入可能な凹部が形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記スペーサユニットの前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方に対向する面に、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方を前記スペーサユニットに接着する透明な接着剤が滲入する溝が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記電気光学パネルの電気光学素子と前記集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率をｎｉ、前記光透過要素の各々の厚さをｄｉ、前記光透過要素の数をｍ、前記集束性レンズアレイの電気光学パネル側の空気中の作動距離をＬ０としたとき、式（１）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【数１】
2006218848.tif 000004
【請求項８】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
前記電気光学パネルから進行して前記集束性レンズアレイを透過する光を、前記像担持体の帯電された面に照射して潜像を形成する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電気光学装置と、
前記潜像にトナーを付着させることにより前記像担持体に顕像を形成する現像器と、
前記像担持体から前記顕像を他の物体に転写する転写器とを備える画像印刷装置。
【請求項９】
請求項１に記載の電気光学装置を製造する方法であって、
複数の前記スペーサ部材を積層して互いに接合させる工程と、
前記スペーサ部材のいずれかを前記電気光学パネルに接合させる工程と、
前記スペーサ部材の他のいずれかを前記集束性レンズアレイに接合させる工程とを有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
前記集束性レンズアレイの前記電気光学パネル側の空気中の実際の作動距離Ｌ０を測定する工程と、
前記作動距離Ｌ０および前記スペーサ部材の屈折率に基づいて、式（１）の関係を満たすように、使用される前記スペーサユニットの厚さを算出する工程とを有することを特徴とする請求項９に記載の電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発光素子またはライトバルブ素子のような電気光学素子が配列された電気光学パネルを備えた電気光学装置、この電気光学装置を用いた画像印刷装置および電気光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像印刷装置の像担持体（例えば感光体ドラム）に静電潜像を書き込むために、エレクトロルミネセント素子（以下、「ＥＬ素子」と呼ぶ）のアレイを使用する技術が開発されている。このような技術では、一般的に、ＥＬ素子アレイと像担持体の間に集束性レンズアレイが配置される（例えば、特許文献１および特許文献２の図７参照）。集束性レンズアレイとしては、例えば日本板硝子株式会社から入手可能なＳＬＡ(セルフォック・レンズ・アレイ)がある（セルフォック＼ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。
【０００３】
図１は、集束性レンズアレイを使用した従来の画像印刷装置の一部の概略を示す斜視図である。この画像印刷装置では、ＥＬ素子アレイが設けられた発光パネル１２と感光体ドラム１１０の間に、集束性レンズアレイ４０が配置されている。発光パネル１２のＥＬ素子アレイからの光は、集束性レンズアレイ４０の複数の屈折率分布型レンズを透過し、感光体ドラム１１０に到達する。
【０００４】
通常、集束性レンズアレイの物体側の作動距離Ｌ０の理想値つまり設計値と像側の作動距離Ｌ1の理想値つまり設計値は等しいように設計されている。従って、集束性レンズアレイ４０を発光パネル１２と感光体ドラム１１０の間に配置する場合には、集束性レンズアレイ４０の光の入口とＥＬ素子アレイの間の距離は、集束性レンズアレイ４０の光の出口と像担持体としての感光体ドラム１１０の間の距離に等しいことが当然と考えられている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１０３２８８号公報
【特許文献２】特開２００４−５８４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、集束性レンズアレイ４０の光の入口とＥＬ素子アレイの間に作動距離Ｌ０にほぼ等しい距離の空間すなわち空気の層が存在することにより、ＥＬ素子から発せられた光のうち集束性レンズアレイ４０に進入しない光が存在する。すなわち光の利用効率が悪いという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、光の損失を低減することが可能な電気光学装置、この電気光学装置を用いた画像印刷装置および電気光学装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気光学装置は、与えられた電気エネルギにより発光特性または光の透過特性が変化する複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対する正立像を結像可能な屈折率分布型レンズが複数配列されて、複数の前記屈折率分布型レンズで得られた像が１つの連続した像を構成する集束性レンズアレイと、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイとの間に介在させられ、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイに接合された光透過性のスペーサユニットとを備え、前記スペーサユニットは、積層された複数の光透過性のスペーサ部材を有するものである。
【０００９】
ここで、「電気光学素子」とは、与えられた電気的なエネルギにより光学的特性（発光特性または光の透過特性）が変化する素子を意味する。電気的なエネルギにより光学的特性が変化する素子としては、電気的なエネルギを光学的エネルギに変換する発光素子（例えばエレクトロルミネセント発光素子、プラズマディスプレイ素子）および電気的エネルギにより光の透過率が変化するライトバルブ画素（例えば液晶の画素、電気泳動ディスプレイの画素）がある。「電気光学パネル」は、電気光学素子のアレイが設けられたパネルである。「接合」とは、スペーサユニットが電気光学パネルと集束性レンズアレイに直接接触して互いに接合されている状態と、スペーサユニットが電気光学パネルと集束性レンズアレイの少なくとも一方に間に透明な接着剤を介して接合されている状態のいずれでもよいことを意味する。
【００１０】
本発明の構成によれば、電気光学パネルと集束性レンズアレイとの間に複数のスペーサ部材を有するスペーサユニットが介在させられていることにより、電気光学パネルから発せられた光（または電気光学パネルを透過した光）のうち集束性レンズアレイに進入する光の割合を向上させることが可能であり、光の利用効率を高めることが可能である。また、電気光学パネルと集束性レンズアレイとの間に透明なスペーサユニット（透明接着剤を含んでもよい）が介在する場合には、空気の層のみが介在する場合に比較して、電気光学パネル上の像を集束性レンズアレイに対して焦点整合状態にするのに適切な電気光学パネルと集束性レンズアレイとの間隔が長くなる。別の見方をすると、電気光学パネルと集束性レンズアレイとの間隔が固定的に定まっていて、その間隔が集束性レンズアレイの電気光学パネル側の空気中の実際の作動距離よりも長い場合には、スペーサ部材を積層した適切な厚さのスペーサユニット（透明接着剤を含んでもよい）を両者の間に配置することにより、実質的に作動距離を伸ばして、電気光学パネルと集束性レンズアレイとの間隔に一致させることが可能である。
【００１１】
前記スペーサユニットには、前記電気光学パネルにも前記集束性レンズアレイにも対向しない面に光吸収層が形成されていると好ましい。これによれば、スペーサユニットの電気光学パネルにも集束性レンズアレイにも対向しない面での内部反射による光束が集束性レンズアレイに進入する事態を低減することが可能である。従って、電気光学パネルからスペーサユニットを通って集束性レンズアレイに直進する光束による像に内部反射した光束による像が混ざることが抑制される。
【００１２】
前記スペーサユニットには、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方を前記スペーサユニットに接着する透明な接着剤が配置される収容穴が形成されていると好ましい。これによれば、収容穴内で接着剤が固化するので接着剤を端麗に仕上げることが可能である。
【００１３】
前記収容穴には、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方が嵌め込まれていると好ましい。これにより、スペーサユニットに対して、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方を正確に配置することが可能である。
【００１４】
前記スペーサユニットの前記収容穴の側面には、前記接着剤が前記収容穴の底面から滲入可能な凹部が形成されていると好ましい。固化前の接着剤は流動性があるために収容穴における必要な部分だけに接着剤を配置することは困難であるが、収容穴の側面に形成された凹部に余分な接着剤が滲入する。このため、収容穴の外側にはみ出す接着剤の量を最小限にし、この電気光学装置の美観を損ねるおそれを低減できる。
【００１５】
前記スペーサユニットの前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方に対向する面に、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの少なくとも一方を前記スペーサユニットに接着する透明な接着剤が滲入する溝が形成されていてもよい。固化前の接着剤は流動性があるためにスペーサユニットにおける必要な部分だけに接着剤を配置することは困難であるが、スペーサユニットに形成された溝に余分な接着剤が滲入する。このため、スペーサユニットと電気光学パネルまたは集束性レンズアレイの隙間から外側にはみ出す接着剤の量を最小限にし、この電気光学装置の美観を損ねるおそれを低減できる。
【００１６】
この電気光学装置では、前記電気光学パネルの電気光学素子と前記集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率をｎｉ、前記光透過要素の各々の厚さをｄｉ、前記光透過要素の数をｍ、前記集束性レンズアレイの電気光学パネル側の空気中の作動距離をＬ０としたとき、式（１）を満たすことが好ましい。式（１）の関係を満たすことにより、電気光学パネル上の像が集束性レンズアレイ４０に対してほぼ焦点整合状態になる。式（１）で使用する作動距離Ｌ０としては、作動距離Ｌ０の設計値でもよいが、実際に測定して得られた値が好ましい。
【００１７】
本発明に係る画像印刷装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、前記電気光学パネルから進行して前記集束性レンズアレイを透過する光を、前記像担持体の帯電された面に照射して潜像を形成する前記の電気光学装置と、前記潜像にトナーを付着させることにより前記像担持体に顕像を形成する現像器と、前記像担持体から前記顕像を他の物体に転写する転写器とを備える。上記のように本発明に係る電気光学装置によれば、光の利用効率を高めることが容易である。
【００１８】
本発明に係る電気光学装置の製造方法は、複数の前記スペーサ部材を積層して互いに接合させる工程と、前記スペーサ部材のいずれかを前記電気光学パネルに接合させる工程と、前記スペーサ部材の他のいずれかを前記集束性レンズアレイに接合させる工程とを有する。ここで、スペーサ部材を積層して互いに接合させる工程と、スペーサ部材のいずれかを電気光学パネルに接合させる工程と、スペーサ部材の他のいずれかを集束性レンズアレイに接合させる工程は、どれが先でもよいし、同時でもよい。この製造方法により、本発明に係る電気光学装置を得て、光の利用効率を高めることが可能である。
【００１９】
さらに、これらのいずれかの製造方法において、前記集束性レンズアレイの前記電気光学パネル側の空気中の実際の作動距離Ｌ０を測定する工程と、前記作動距離Ｌ０および前記スペーサ部材の屈折率に基づいて、式（１）の関係を満たすように、使用される前記スペーサユニットの厚さを算出する工程とを有するのでもよい。式（１）の関係を満たすことにより、集束性レンズアレイの実際の作動距離に適した厚さが得られ、電気光学パネル上の像が集束性レンズアレイ４０に対してほぼ焦点整合状態になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜電気光学装置の構成＞
図２は、本発明の実施の形態に係る電気光学装置１０Ｂの概略を示す斜視図である。図に例示された電気光学装置１０Ｂは、電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体（例えば図２に示すように感光体ドラム１１０）に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして用いられる。電気光学装置１０Ｂは、複数の有機ＥＬ素子（電気光学素子）が同一平面上に配列された発光パネル（電気光学パネル）１２と、発光パネル１２に重ねられた集束性レンズアレイ４０を備える。発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間には、ガラスまたはプラスチックで形成された光透過性のスペーサユニット５２が介在し、スペーサユニット５２は積層された複数の光透過性のスペーサ部材５６，５８を有する。集束性レンズアレイ４０は、ＥＬ素子アレイが設けられた発光パネル１２と感光体ドラム１１０の間に配置されている。発光パネル１２の有機ＥＬ素子アレイからの光は、スペーサユニット５２を透過し、さらに集束性レンズアレイ４０の複数の屈折率分布型レンズを透過し、感光体ドラム１１０に到達する。
【００２１】
図３に示すように、集束性レンズアレイ４０は、複数の屈折率分布型レンズ４２を有する。屈折率分布型レンズ４２の各々は、中心軸すなわち光軸での屈折率が低く、中心軸から離れるほど屈折率が高くなるように形成されたグレーデッドインデックス光ファイバであり、発光パネル１２から進行する光を透過させて発光パネル１２上の像に対する正立像を感光体ドラム１１０に結像可能である。これらの複数の屈折率分布型レンズ４２で得られた像は感光体ドラム１１０上で１つの連続した像を構成する。集束性レンズアレイ４０の具体例には、例えば日本板硝子株式会社から入手可能なＳＬＡ(セルフォック・レンズ・アレイ)がある
【００２２】
図４はこの電気光学装置の平面図である。図４に示すように、屈折率分布型レンズ４２は、二列かつ千鳥状のパターンで配列されており、仮想線で示された集束性レンズアレイ４０の筐体に固定されている。これらの屈折率分布型レンズ４２の各々は、発光パネル１２のＥＬ素子１４が形成された領域に重なっている。屈折率分布型レンズ４２の配列パターンは図示の形態に限定されず、単列または三列以上でもよいし他の適切なパターンで配列されていてもよい。
【００２３】
図５は図４のＡ−Ａ線矢視断面図である。図５に示すように、発光パネル１２は平板状の基板１８を備える。基板１８は、ガラス、プラスチック、セラミックまたは金属などの適切な材料により形成されており、透明であってもよいし不透明であってもよい。基板１８の上には駆動素子層２０が形成されており、その上には多数の発光素子としてのＥＬ素子１４が形成されている。各ＥＬ素子１４は印加された電圧に応じて発光する。
【００２４】
駆動素子層２０の内部の詳細な図示は省略するが、ここには、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子およびＴＦＴ素子に電流を供給する線が設けられている。ＴＦＴ素子はそれぞれＥＬ素子１４に駆動電圧を与える。
【００２５】
図示の形態では、各ＥＬ素子１４から発せられた光が、基板１８とは反対側に図５中の上方に放出させられる。すなわち、この発光パネル１２はトップエミッションタイプのＯＬＥＤ発光パネルである。ＥＬ素子１４の各々は、駆動素子層２０の上に形成された陽極２２と、陽極２２上に成膜された正孔注入層２４と、その上に成膜された発光層２６と、その上に成膜された陰極２８を有する。陰極２８は、複数のＥＬ素子１４にとって共通である。
【００２６】
発光層２６で発せられた光を上方に放出させるために、陽極２２は例えばアルミニウムのような反射する導電材料で形成されており、陰極２８は透明なＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）で形成されている。正孔注入層２４および発光層２６は、絶縁層３０および隔壁３２で画定された凹部内に形成されている。絶縁層３０の材料には例えばＳｉＯ２があり、隔壁３２の材料には例えばポリイミドがある。
【００２７】
この実施の形態の各ＥＬ素子１４の構成は上記の通りであるが、本発明に利用可能な発光素子のバリエーションとしては、陰極と発光層の間に電子注入層を設けたタイプや、適切な位置に絶縁層を設けたタイプなど他の層を有するタイプであってもよい。
【００２８】
基板１８には封止体１６が接合されている。封止体１６は、基板１８と協働して、ＥＬ素子１４を外気、特に水分および酸素から隔離してその劣化を抑制する。封止体１６は、例えばガラスまたは透明なプラスチックから形成されうる。基板１８への封止体１６の取り付けには接着剤３４が用いられる。接着剤３４としては、例えば熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤が用いられる。駆動素子層２０が封止体１６よりも外側に延びる領域では、図５に示すように接着剤３４は駆動素子層２０を覆っている。
【００２９】
この実施の形態ではキャップ封止が使用されている。具体的には、封止体１６の周縁部は接着剤３４により基板１８に接合されており、ＥＬ素子１４の周囲に封止体１６と基板１８とで画定される空間が設けられている。好ましくは、この空間内に乾燥剤が配置される。ＥＬ素子１４をさらに外気から隔離して保護するために一つ以上のパッシベーション層を封止体１６の周囲に設けてもよい。
【００３０】
発光パネル１２の封止体１６には、スペーサユニット５２のスペーサ部材５４が接着剤３８により接合されている。接着剤３８としては、例えば熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤が用いられる。封止体１６とスペーサユニット５２のスペーサ部材５４は、両者間に接着剤３８が介在しない状態で直接接触してもよいし、接着剤３８を両者間に介して互いに接合されてもよい。封止体１６とスペーサ部材５４の間に接着剤３８が介在する場合には、接着剤３８は透明である。
【００３１】
スペーサ部材５４にはスペーサ部材５６が接着剤３８Ａにより接合されている。スペーサ部材５４，５６は、両者間に接着剤３８Ａが介在しない状態で直接接触してもよいし、接着剤３８Ａを両者間に介して互いに接合されてもよい。スペーサ部材５４，５６の間に接着剤３８Ａが介在する場合には、接着剤３８Ａは接着剤３８と同じでよい。スペーサ部材５４は、少なくとも封止体１６に対向する面およびスペーサ部材５６に対向する面が平坦にされ、スペーサ部材５６は、少なくともスペーサ部材５４に対向する面および集束性レンズアレイ４０に対向する面が平坦にされている。
【００３２】
スペーサユニット５２のスペーサ部材５６には、集束性レンズアレイ４０が接着剤３８Ｂにより接合されている。スペーサユニット５２のスペーサ部材５６と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２は、両者間に接着剤３８Ｂが介在しない状態で直接接触してもよいし、接着剤３８Ｂを両者間に介して互いに接合されてもよい。スペーサ部材５６と屈折率分布型レンズ４２の間に接着剤３８Ｂが介在する場合には、接着剤３８は接着剤３８と同じでよい。図示のスペーサユニット５２は、二つのスペーサ部材５４，５６を有するが、三つ以上のスペーサ部材を有していてもよい。
【００３３】
使用可能な接着剤３８，３８Ａ，３８Ｂの例としては、固化後の屈折率がガラスに近い屈折率１．５１４の紫外線硬化型エポキシ系接着剤であるダイキン工業(株)製のオプトダイン（商標）ＵＶ−３２００、固化後の屈折率がガラスよりも大きい屈折率１．６３の紫外線硬化型エポキシ系接着剤である（株）アーデル製のオプトクレーブ（商標）ＨＶ１５３、および固化後の屈折率が１．５６７の紫外線硬化型エポキシ系接着剤であるダイキン工業(株)製のオプトダイン（商標）ＵＶ−４０００を挙げることができるが、これらには限定されない。
【００３４】
このようにして発光パネル１２の各ＥＬ素子１４から発した光は、図５の矢印Ｂに示すように、そのＥＬ素子１４に重なったスペーサユニット５２を透過し、屈折率分布型レンズ４２に進入する。そして図６に示すように、光は集束性レンズアレイ４０を透過して感光体ドラム１１０に照射させられる。
【００３５】
図６に仮想線で示すように、発光パネル１２はカバー１３に取り付けられており、カバー１３は発光パネル１２および集束性レンズアレイ４０のすべての側面を覆っている。カバー１３は、外部の光が発光パネル１２、例えば封止体１６を通って集束性レンズアレイ４０に進入する事態を低減し、像が乱されることを抑制する。他の図では、カバー１３の図示を省略するが、実際にはカバー１３が設けられている。
【００３６】
この実施の形態に係る電気光学装置１０Ｂひいては画像印刷装置は、式（１）を満たすように、設計されていることが好ましい。式（１）において、Ｌ０は集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の実際の作動距離である（図１参照）。ｎｉは発光パネル１２のＥＬ素子１４（特に発光層２６）と集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率であり、ｄｉは発光パネル１２のＥＬ素子１４（特に発光層２６）と集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の厚さである。添え字ｉはこれらの光透過要素を識別し、ｍはこれらの光透過要素の数である。
【００３７】
集束性レンズアレイ４０の物体側の作動距離の理想値つまり設計値と像側の作動距離理想値つまり設計値は等しいように設計されている。式（１）の作動距離Ｌ０としては、設計値を使用してもよい。しかし、おそらくは製造のバラツキにより、これらが相違することがありうる。従って、集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の作動距離Ｌ０を実際に測定して、式（１）にこれを代入することが好ましい。式（１）の関係を満たすことにより、電気光学パネル上の像が集束性レンズアレイ４０に対してほぼ焦点整合状態になる。さらに、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０の距離を集束性レンズアレイ４０の像側（感光体ドラム１１０側）の空気中の実際の作動距離に一致させることにより、電気光学パネル上の像に対応する像が、結像対象面（この実施の形態では感光体ドラム１１０）にほぼ焦点整合状態で結ばれる。
【００３８】
最も理想的には、画像印刷装置は、式（２）を満たすように、設計されていることが好ましい。式（２）の関係を満たすことにより、電気光学パネル上の像が集束性レンズアレイ４０に対して完全に焦点整合状態になる。式（１）は、式（２）の右辺に±１０％の許容範囲を与えて書き直したものである。式（２）がどのようにして求められたかについては後述する。
【００３９】
【数２】
2006218848.tif 000003
【００４０】
図２、図５および図６を参照しながら、この実施の形態での好ましい設計値を具体的に説明する。一般式である式（１）および式（２）をこの実施の形態に当てはめると、それぞれ式（３）および式（４）が得られる。
【００４１】
0.9×（ｄ１／ｎ１＋ｄ２／ｎ２＋ｄ３／ｎ３＋ｄ４／ｎ４＋ｄ５／ｎ５＋ｄ６／ｎ６＋ｄ７／ｎ７＋ｄ８／ｎ８）≦Ｌ０≦1.1×（ｄ１／ｎ１＋ｄ２／ｎ２＋ｄ３／ｎ３＋ｄ４／ｎ４＋ｄ５／ｎ５＋ｄ６／ｎ６＋ｄ７／ｎ７＋ｄ８／ｎ８）    ．．．（３）
Ｌ０＝ｄ１／ｎ１＋ｄ２／ｎ２＋ｄ３／ｎ３＋ｄ４／ｎ４＋ｄ５／ｎ５＋ｄ６／ｎ６＋ｄ７／ｎ７＋ｄ８／ｎ８    ．．．（４）
【００４２】
ここで、ｄ１は発光層２６に重なった陰極２８の厚さであり、ｎ１は陰極２８の屈折率である。ｄ２は発光層２６の上方の空気の層の厚さであり、ｎ２は空気の屈折率（約１）である。ｄ３は封止体１６のうち発光層２６の上方の領域の厚さであり、ｎ３は封止体１６の屈折率である。ｄ４は封止体１６とスペーサ部材５４の間の透明接着剤３８の厚さであり、接着剤３８が封止体１６とスペーサ部材５６の間に介在しない場合にはゼロである。ｎ４はその透明接着剤３８の屈折率である。ｄ５はスペーサ部材５４の厚さであり、ｎ５はスペーサ部材５４の屈折率である。ｄ６はスペーサ部材５４，５６の間の透明接着剤３８Ａの厚さであり、接着剤３８Ａがスペーサ部材５４，５６の間に介在しない場合にはゼロである。ｎ６はその透明接着剤３８Ａの屈折率である。ｄ７はスペーサ部材５６の厚さであり、ｎ７はスペーサ部材５６の屈折率である。ｄ８はスペーサ部材５６と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２の間の透明接着剤３８Ｂの厚さであり、接着剤３８Ｂがスペーサ部材５６と屈折率分布型レンズ４２の間に介在しない場合にはゼロである。ｎ８はその透明接着剤３８Ｂの屈折率である。
【００４３】
ｄ１，ｄ２は微小であり、ｄ４，ｄ６，ｄ８も通常は微小なので、実際の設計上は、式（５）を満足させるようにしてもよい。
【００４４】
0.9×（ｄ３／ｎ３＋ｄ５／ｎ５＋ｄ７／ｎ７）≦Ｌ０≦1.1×（ｄ３／ｎ３＋ｄ５／ｎ５＋ｄ７／ｎ７）    ．．．（５）
【００４５】
この実施の形態によれば、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０がスペーサユニット５２を介して接合されていることにより、発光パネル１２から発せられた光のうち集束性レンズアレイ４０に進入する光の割合を向上させることが可能であり、光の利用効率を高めることが可能である。従って、同程度の照度の像を得るために、ＥＬ素子１４に与える電圧を従来よりも低減することが可能であり、その分ＥＬ素子１４の寿命を延ばすことも可能となる。光の利用効率を高める効果の根拠については後述する。
【００４６】
しかも、式（１）、式（３）または式（５）の関係を満たすように設計すれば、発光パネル１２上の像と集束性レンズアレイ４０の焦点不整合を防止することができる。
【００４７】
図７はスペーサ部材５４，５６の断面図である。図７に示すように、スペーサ部材５４，５６の各々のすべての側面（発光パネル１２にも集束性レンズアレイ４０にも対向しない面）の全体には、光吸収層６６，６８が形成されている。スペーサ部材５４，５６の側面で光の内部反射が起こると、ＥＬ素子１４からスペーサ部材５４，５６を通って集束性レンズアレイ４０に直進する光束による像に、内部反射した光束による像が混ざってしまい、像の鮮明度が損なわれてしまう。
【００４８】
これに対して、スペーサ部材５４，５６の側面にある光吸収層６６，６８は、側面での内部反射を低減させるので、内部反射による集束性レンズアレイ４０に進入する事態を低減することが可能である。従って、ＥＬ素子１４からスペーサ部材５４，５６を通って集束性レンズアレイ４０に直進する光束による像に、内部反射した光束による像が混ざることが抑制される。
【００４９】
光吸収層６６，６８は、スペーサ部材５４，５６の側面に黒い塗料をコーティングすることにより設けることが可能である。実際には黒い塗料でもわずかながら光透過性があり、スペーサ部材５４と光吸収層６６の界面ならびにスペーサ部材５６と光吸収層６８の界面で光が内部反射するおそれがある。そこで、光吸収層６６，６８の屈折率がスペーサ部材５４，５６の屈折率よりも高いと好ましい。
【００５０】
屈折率が高い媒体から屈折率が低い媒体に光が進む場合には、光の入射角度によっては全反射が起こりうる。従って、光吸収層６６，６８の屈折率がスペーサ部材５４，５６の屈折率よりも低いと、ＥＬ素子１４からスペーサ部材５４，５６を通って集束性レンズアレイ４０に直進する光束による像に、内部反射した光束による像が混ざってしまい、像の鮮明度が損なわれてしまう。これに対して、光吸収層６６，６８の屈折率がスペーサ部材５４，５６の屈折率よりも高い場合には、界面での光の内部反射はわずかであり、スペーサ部材５４，５６の側面に向かって進む光はほとんど光吸収層６６，６８に吸収されるか光吸収層６６，６８を透過する。適切な塗料のバインダを選択することにより、好ましい屈折率の光吸収層６６，６８を得ることが可能である。
【００５１】
＜実施の形態の効果の根拠＞
図８は、実際の発光位置と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２（図３ないし図５参照）との間に固体の光透過要素ＴＲ１と空気の層が存在する場合の光の進路の例を示す。次に、上述した式（２）の根拠をさらに詳細に説明する。
【００５２】
図８において、Ｐａは実際に集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に対して焦点整合状態となる発光位置にある点を示す。ここでは、光透過要素ＴＲ１に接する位置Ｐａで発光したと仮定する。また、αは発光位置上の点Ｐａから進行したある光束が光透過要素ＴＲ１から出射する位置と、発光位置上の点Ｐａを通り光透過要素ＴＲ１の端面に垂直な線との距離である。Ｌ０は集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の実際の作動距離である。Ｐｂは集束性レンズアレイ４０からその物体側の空気中の実際の作動距離離れた点である。発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に光透過要素ＴＲ１がなく空気のみがあると仮定した場合に、点Ｐｂで発光した光束は集束性レンズアレイ４０に焦点整合状態となる。つまり、Ｐｂは、発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に光透過要素ＴＲ１がなく空気のみがあると仮定した場合に、集束性レンズアレイ４０にとって好ましい仮想的な発光位置上の点である。
【００５３】
図８においては、スネルの法則より式（６）が成立する。
ｎｂ・ｓｉｎθｂ≒ｓｉｎθｂ＝ｎａ・ｓｉｎθａ    ．．．（６）
ここで、ｎｂは空気の屈折率であり、θｂは光透過要素ＴＲ１と空気の間の界面での空気への入射角、ｎａは光透過要素ＴＲ１の屈折率であり、θａは光透過要素ＴＲ１と空気の間の界面での光透過要素ＴＲ１からの出射角である。ｎａ＞ｎｂ≒１なので、θｂ＞θａである。
【００５４】
また、図８においては、式（７）および式（８）が成立する。
ｔａｎθａ＝α／ｄａ    ．．．（７）
ｔａｎθｂ＝α／ｄｂ    ．．．（８）
ここで、ｄａは光透過要素ＴＲ１の厚さ、ｄｂは仮想的な発光位置上の点Ｐｂから光透過要素ＴＲ１と空気の間の界面までの距離である。
【００５５】
式（６）ないし式（８）から式（９）が得られる。
ｄｂ＝ｄａ・ｃｏｓθｂ／ｎａ・ｃｏｓθａ    ．．．（９）
【００５６】
集束性レンズアレイ４０を使用するような近軸光学系では、θａおよびθｂがかなり小さく通常は例えば１５°未満であるため、ｃｏｓθｂ／ｃｏｓθａ≒１であり、式（９）は式（１０）に書き換えることができる。
ｄｂ＝ｄａ／ｎａ    ．．．（１０）
【００５７】
光透過要素ＴＲ１と集束性レンズアレイ４０の間の空気の層の厚さをｄｃとすると、Ｌ０＝ｄｂ＋ｄｃである。従って、集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の実際の作動距離Ｌ０と、光透過要素ＴＲ１の厚さｄａ、および屈折率ｎａは、式（１１）の関係を満たすと、実際の発光位置の光で形成された像は、集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となる。
【００５８】
Ｌ０＝ｄｂ＋ｄｃ＝ｄａ／ｎａ＋ｄｃ    ．．．（１１）
【００５９】
また、以上の説明より明らかなように、空気よりも屈折率が高い光透過要素ＴＲ１が発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に介在することにより、集束性レンズアレイ４０の物体側の焦点距離が延びることになる。つまり実際の発光位置上の点Ｐａが仮想的な発光位置上の点Ｐｂよりも集束性レンズアレイ４０から遠い方が、発光位置の光で形成された像は集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となることが明らかである。
【００６０】
図９は、図８と同様の条件で、光透過要素ＴＲ１が集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２の光の入口に隣接した場合の光の進路の例を示す。また、図１０は、図８と同様の条件で、光透過要素ＴＲ１が集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２と実際の発光位置上の点Ｐａの間に介在するが、両方から離れている場合の光の進路の例を示す。図９および図１０の状態は図８の状態と、光透過要素ＴＲ１の位置が異なるだけであるので、これらの場合にも、式（１１）の関係を満たすと、実際の発光位置の光で形成された像は、集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となることは明らかである。
【００６１】
図１１（ａ）は、実際の発光位置と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２との間に、固体の光透過要素ＴＲ１および光透過要素ＴＲ１と同屈折率の固体の光透過要素ＴＲ２が存在する場合の光の進路の例を示し、図１１（ｂ）は、実際の発光位置と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２との間に、固体の光透過要素ＴＲ１および光透過要素ＴＲ１と異なる屈折率の光透過要素ＴＲ２が存在する場合の光の進路の例を示す。図１１（ａ）および図１１（ｂ）では、光透過要素ＴＲ１は、図９と同様に、集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２の光の入口に隣接し、実際の発光位置Ｐｄと光透過要素ＴＲ１の間に光透過要素ＴＲ２が介在する。
【００６２】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）において、Ｐｂは、発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２がなく空気のみがあると仮定した場合に、集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に焦点整合状態となる仮想的な発光位置上の点である（図８ないし図１０の点Ｐｂと同じである）。Ｐａは発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に光透過要素ＴＲ１のみがあると仮定した場合に、集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に焦点整合状態となる仮想的な発光位置上の点である（図８ないし図１０の点Ｐａと同じである）。また、Ｐｄは実際に集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に対して焦点整合状態となる発光位置にある点を示す。ここでは、光透過要素ＴＲ２に接する位置Ｐｄで発光したと仮定する。また、βは発光位置上の点Ｐｄから進行したある光束が光透過要素ＴＲ２から出射する位置と、発光位置上の点Ｐｄを通り光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２の端面に垂直な線との距離である。
【００６３】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）においては、スネルの法則より式（１２）が成立する。
ｎｂ・ｓｉｎθｂ≒ｓｉｎθｂ＝ｎａ・ｓｉｎθａ＝ｎｄ・ｓｉｎθｄ    ．．．（１２）
ここで、ｎｂは空気の屈折率であり、θｂは光透過要素ＴＲ２がないと仮定した場合の空気と光透過要素ＴＲ１の間の界面での空気からの出射角（図９参照）、ｎａは光透過要素ＴＲ１の屈折率であり、θａは光透過要素ＴＲ２がないと仮定した場合の空気と光透過要素ＴＲ１の間の界面での光透過要素ＴＲ１への入射角であり、光透過要素ＴＲ２がある場合の光透過要素ＴＲ２と光透過要素ＴＲ１の間の界面での光透過要素ＴＲ１への入射角である。ｎａ＞ｎｂ≒１なので、θｂ＞θａである。また、ｎｄは光透過要素ＴＲ２の屈折率であり、θｄは光透過要素ＴＲ２がある場合の光透過要素ＴＲ２と光透過要素ＴＲ１の間の界面での光透過要素ＴＲ２からの出射角である。ｎｄ＞ｎｂ≒１なので、θｂ＞θｄである。さらに、図１１（ａ）では、光透過要素ＴＲ１の屈折率ｎａと光透過要素ＴＲ２の屈折率ｎｄが互いに等しいので、θｄ＝θａである。
【００６４】
また、図１１（ａ）および図１１（ｂ）においては式（１３）および式（１４）が成立する。
ｔａｎθｄ＝β／ｄｄ    ．．．（１３）
ｔａｎθｂ＝β／ｄｃ    ．．．（１４）
ここで、ｄｄは光透過要素ＴＲ２の厚さ、ｄｃは仮想的な発光位置上の点Ｐａから光透過要素ＴＲ２と光透過要素ＴＲ１の間の界面までの距離である。
【００６５】
式（１２）ないし式（１４）から式（１５）が得られる。
ｄｃ＝ｄｄ・ｃｏｓθｂ／ｎｄ・ｃｏｓθｄ    ．．．（１５）
【００６６】
集束性レンズアレイ４０を使用するような近軸光学系では、θｄおよびθｂがかなり小さく通常は例えば１５°未満であるため、ｃｏｓθｂ／ｃｏｓθｄ≒１であり、式（１５）は式（１６）に書き換えることができる。
ｄｃ＝ｄｄ／ｎｄ    ．．．（１６）
【００６７】
図８で得られる式（１１）に式（１６）のｄｃを代入すると、式（１７）が得られる。
Ｌ０＝ｄｂ＋ｄｃ＝ｄａ／ｎａ＋ｄｃ＝ｄａ／ｎａ＋ｄｄ／ｎｄ    ．．．（１７）
【００６８】
図１１（ａ）では、光透過要素ＴＲ１の屈折率ｎａと光透過要素ＴＲ２の屈折率ｎｄが互いに等しいので、式（１８）が得られる。
Ｌ０＝ｄａ／ｎａ＋ｄｄ／ｎｄ＝（ｄａ＋ｄｄ）／ｎａ    ．．．（１８）
【００６９】
従って、集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の実際の作動距離Ｌ０と、光透過要素ＴＲ１の厚さｄａ、その屈折率ｎａ、光透過要素ＴＲ２の厚さｄｄおよびそのｎｄは、式（１７）の関係を満たすと、実際の発光位置の光で形成された像は、集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となる。また、以上の説明より明らかなように、空気よりも屈折率が高い光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２が発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に介在することにより、集束性レンズアレイ４０の物体側の焦点距離が延びることになる。つまり実際の発光位置上の点Ｐｄが仮想的な発光位置上の点Ｐｂよりも集束性レンズアレイ４０から遠い方が、発光位置の光で形成された像は集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となることが明らかである。
【００７０】
例えば、Ｌ０＝２．４ｍｍ、ｄｄ＝０．５ｍｍ、光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２がガラスでｎａ＝ｎｄ＝１．５２の場合には、２．４＝０．５／１．５２＋ｄａ／１．５２なので、ｄａ＝３．１４８ｍｍである。よって、実際の発光位置Ｐｄと集束性レンズアレイ４０の間の距離は、ｄａ＋ｄｄ＝３．６４８ｍｍにするべきである。
【００７１】
以上の考えを進めることにより、一般式（２）が得られる。図８ないし図１１（ｂ）では、固体の光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２を例示したが、発光パネル１２のＥＬ素子１４（特に発光層２６）と集束性レンズアレイの間に空気の層があったとしても、その空気の層を光透過要素とみなして、その空気の層の屈折率ｎ≒１と、その空気の層の厚さｄを一般式（２）に代入してもよいことは当業者に明らかであろう。通常、光学的距離は、屈折率と厚さの積の合計として計算されるが、式（２）では集束性レンズアレイ４０への焦点整合性をとるために屈折率に対する厚さの比の合計で計算される。
上述のように、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間に透明なスペーサユニット（透明接着剤を含んでもよい）が介在する場合には、空気の層のみが介在する場合に比較して、発光パネル１２上の像を集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態にするのに適切な発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔が長くなる。別の見方をすると、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔が固定的に定まっていて（例えば図６のカバー１３に発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０があらかじめ固定されている場合など）、その間隔が集束性レンズアレイ４０の発光パネル１２側の空気中の実際の作動距離よりも長い場合には、スペーサ部材を積層した適切な厚さのスペーサユニット（透明接着剤を含んでもよい）を両者の間に配置することにより、実質的に作動距離を伸ばして、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との固定的な間隔に一致させることが可能である。
【００７２】
さらに、実施の形態で発光パネル１２から発せられた光のうち集束性レンズアレイ４０に進入する光の割合を向上させることにより、光の利用効率を高める効果の根拠を説明する。近軸光学系において、二つの媒体の界面での反射率は、それらの媒体の屈折率差が大きいほど大きい。従って、図８ないし図１０に示すように、発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に空気の層がある場合には、固体の光透過要素（例えばガラス）と空気との界面および空気と屈折率分布型レンズ４２との界面でかなりの光が反射するために、発光位置からの光のうち集束性レンズアレイ４０に進入する光の割合が低い。他方、図１１に示すように、発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に複数の光透過要素があり、これらの光透過要素の屈折率が近似している場合には、光透過要素同士（例えばガラスと接着剤３８）の界面での反射は少なく、光透過要素と屈折率分布型レンズ４２との界面での反射も少ない（屈折率分布型レンズ４２の屈折率は場所により異なるとはいえ、ガラスの屈折率に近い）。このため、発光位置からの光のうち集束性レンズアレイ４０に進入する光の割合が高い。
【００７３】
上述した実施の形態では、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間にスペーサ部材が介在する。発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０を接着する場合や、スペーサ部材を発光パネル１２または集束性レンズアレイ４０に接着する場合には、ガラスに屈折率が近い接着剤が使用されている。従って、図１に示す従来技術に比較して、光の利用効率を高めることが可能である。
【００７４】
図１２（ａ）は、発光パネル１２の封止体１６と集束性レンズアレイ４０の間に空気の層だけがある場合に、１つのスポットから発して屈折率分布型レンズ４２に進入して感光体ドラム１１０上に結像しうる最も外側の光を示す。図１２（ｂ）は、発光パネル１２の封止体１６と集束性レンズアレイ４０の間にスペーサ部材５０がある場合に、１つのスポットから発して屈折率分布型レンズ４２に進入して感光体ドラム１１０上に結像しうる最も外側の光を示す。図１２（ａ）の空気中での最も外側の光の進行角はθｂである。ここで、封止体１６をガラスとしてその屈折率ｎａ＝１．５２、封止体１６内での光の進行角を８°と仮定した場合、スネルの法則からθｂ＝１２．３°が得られる。他方、図１２（ｂ）のスペーサ部材５０中での最も外側の光の進行角はθ50である。ここで、封止体１６およびスペーサ部材５０をガラスとしてその屈折率ｎａ＝１．５２、封止体１６内での光の進行角を８°と仮定した場合、スネルの法則からθ50＝８°が得られる。
【００７５】
図１２（ａ）のように、発光パネル１２の封止体１６と集束性レンズアレイ４０の間に空気の層だけがある場合、封止体１６と屈折率分布型レンズ４２の距離は小さくすべきであり、その距離の許容差も少ない。例えば、この距離が適切値よりも大きい場合には、空気中の進行角θｂが大であるために、かなりの光束が屈折率分布型レンズ４２に進入できずに屈折率分布型レンズ４２の外側に進行する。このため光の利用効率が悪い。逆に、この距離が適切値よりも小さい場合には、感光体ドラム１１０上に収束するスポットの直径ｄｓが大きくなってしまう。つまり感光体ドラム１１０上で形成される潜像の解像度が悪い。
【００７６】
これに対して、図１２（ｂ）のように、発光パネル１２の封止体１６と集束性レンズアレイ４０の間にスペーサ部材５０がある場合、封止体１６と屈折率分布型レンズ４２の距離は大きくすべきであり、その距離の許容差も大きい。従って、図１２（ａ）の場合に生ずる不具合の程度が小さい。
【００７７】
＜電気光学装置の製造方法＞
次に、上述した電気光学装置の製造方法を説明する。まず、集束性レンズアレイ４０と発光パネル１２を準備し、集束性レンズアレイ４０の発光パネル１２側の空気中の作動距離Ｌ０を測定する。そして、作動距離Ｌ０および使用しうるスペーサ部材の屈折率（接着剤の屈折率と厚さを考慮する場合には接着剤の接着剤の固化時の屈折率と厚さ）に基づいて、式（１）、好ましくは式（２）の関係を満たすように、使用されるスペーサユニットの厚さを算出する。そして算出されたスペーサユニットの厚さに基づいて、スペーサユニットの材料となるスペーサ部材の組合せを決定する。具体的には、厚さの異なる多数のスペーサ部材をあらかじめ準備しておき、算出されたスペーサユニットの厚さにスペーサ部材の組合せの合計の厚さがほぼ等しくなるように、スペーサ部材を選択する。例えば、図１３に示すように、スペーサユニット５２の材料となるスペーサ部材５４，５６，５８を決定する。
【００７８】
次に、図１４に示すように、複数のスペーサ部材５４，５６，５８を積層して、例えば接着剤により互いに接合させて、スペーサユニット５２を得る。この後、図１５に示すように、スペーサユニット５２の最外層のスペーサ部材５８に集束性レンズアレイ４０を例えば接着剤により接合させ、さらにスペーサユニット５２の他の最外層のスペーサ部材５４に発光パネル１２を例えば接着剤により接合させる。この製造方法により、図１６および図１７に示すように、所定の厚さのスペーサユニット５２を介して、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０とが接合された電気光学装置が得られる。但し、スペーサ部材５４，５６，５８を接合させる工程と、スペーサ部材５４を発光パネル１２に接合させる工程と、スペーサ部材５８を集束性レンズアレイ４０に接合させる工程は、どれが先でもよいし、同時でもよい。式（１）、好ましくは式（２）の関係を満たすことにより、集束性レンズアレイ４０の実際の作動距離に適した厚さのスペーサユニット５２が得られ、発光パネル１２上の像が集束性レンズアレイ４０に対してほぼ焦点整合状態になる。
【００７９】
図１８ないし図２０に示すように、スペーサユニット５２のうち集束性レンズアレイ４０に近接するスペーサ部材５８には、接着剤３８Ｂを配置するとともに集束性レンズアレイ４０を嵌め込むための収容穴７０が形成されていると好ましい。これにより、収容穴７０内で接着剤３８Ｂが固化するので接着剤３８Ｂを端麗に仕上げることが可能である。また収容穴７０により、スペーサユニット５２に対して、集束性レンズアレイ４０を正確に配置することが可能である。特に、図１９および図２０に示すように、収容穴７０は集束性レンズアレイ４０の長い方の側面に平行な内側面を有し、これらの内側面の間隔は集束性レンズアレイ４０の幅にほぼ等しいことが好ましい。この収容穴７０の内側面に密着するように接着剤３８Ｂを充填することにより、固化した接着剤３８Ｂは集束性レンズアレイ４０の長い方の側面に平行で平坦な側面を有することになる。他方、集束性レンズアレイ４０の短い方の側面は、収容穴７０の側面から離れていてよい。このために、集束性レンズアレイ４０および発光パネル１２の短い方の側面からは接着剤３８Ｂがはみ出してもよいし、短い方の側面よりも少し接着剤３８Ｂが凹んでいてもよい。集束性レンズアレイ４０に対する焦点整合性を予期した通りに得るためには、接着剤３８Ｂは、発光パネル１２上のＥＬ素子１４と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２までの光路に完全に配置されるべきである。この目的のためには、固化前の接着剤３８Ｂを収容穴７０の長い方の内側面に接触させつつ、集束性レンズアレイ４０および発光パネル１２の長手方向に接着剤３８Ｂが流れてゆくようにすると、作業が簡単である。この結果、固化した接着剤３８Ｂは集束性レンズアレイ４０および発光パネル１２の長い方の側面に平行で平坦な側面を有する一方、短い方の側面とは面一にならないことになるのである。
【００８０】
図２１および図２２に示すように、スペーサ部材５８の収容穴７０の側面には、集束性レンズアレイ４０をスペーサ部材５８に接着する透明な接着剤３８Ｂが収容穴７０の底面から滲入可能な凹部７２または７３が形成されていると好ましい。固化前の接着剤３８Ｂは流動性があるために収容穴７０における必要な部分だけに接着剤３８Ｂを配置することは困難であるが、収容穴７０の側面に形成された凹部７２または７３に余分な接着剤３８Ｂが滲入する。これにより、収容穴７０の側面に対して接着剤３８Ｂがより確実に接触するとともに、収容穴７０の外側にはみ出す接着剤３８Ｂの量が最小限になり、この電気光学装置の美観を損ねるおそれを低減できる。
【００８１】
また、図２３および図２４に示すように、スペーサユニット５２には、スペーサ部材５８の収容穴７０に加えて（または収容穴７０に代えて）、発光パネル１２に近接するスペーサ部材５２に、接着剤３８を配置するとともに発光パネル１２を嵌め込むための収容穴７１が形成されていると好ましい。これにより、収容穴７１内で接着剤３８が固化するので接着剤３８を端麗に仕上げることが可能である。また収容穴７１により、スペーサユニット５２に対して、発光パネル１２を正確に配置することが可能である。図２４に示すように、収容穴７０は発光パネル１２の特に封止体１６の長い方の側面に平行な内側面を有し、これらの内側面の間隔は封止体１６幅にほぼ等しいことが好ましい。これにより、固化前の接着剤３８を収容穴７１の長い方の内側面に接触させつつ、集束性レンズアレイ４０および発光パネル１２の長手方向に接着剤３８が流れてゆくようにする作業を行って、発光パネル１２上のＥＬ素子１４と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２までの光路に接着剤３８を完全に配置することが可能である。上述した凹部７２または７３は、収容穴７１に設けてもよい。
【００８２】
さらに、図２５および図２６に示すように、スペーサユニット５２には、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０をスペーサユニット５２に接着する透明な接着剤３８，３８Ｂだけが配置される収容穴７５，７６が形成されていてもよい。これにより、収容穴７５，７６内で接着剤３８，３８Ｂが固化するので接着剤３８，３８Ｂを端麗に仕上げることが可能である。上述した凹部７２または７３は、収容穴７５，７６に設けてもよい。収容穴７５，７６の一方はなくてもよいし、収容穴７５と収容穴７１がスペーサユニットに形成されていてもよいし、収容穴７０と収容穴７６がスペーサユニットに形成されていてもよい。
【００８３】
また、図２７または図２８に示すように、スペーサユニット５２の両面に接着剤３８，３８Ｂが滲入する溝７８，７９が形成されていてもよい。このスペーサユニット５２のスペーサ部材５８の表面には、スペーサユニット５２の長手方向に延びる一対の溝７８が形成されており、スペーサユニット５２の表面にもスペーサユニット５２の長手方向に延びる一対の溝７９が形成されている。図２９および図３１に示すように、接着剤３８Ｂは一対の溝７８の間に配置される。図３１に示すように、他方の面では、接着剤３８は一対の溝７９の間に配置される。図３０および図３１に示すように、集束性レンズアレイ４０は、その両方の側端縁が溝７８に重なるように、スペーサ部材５８の表面の中央に配置されて接着される。図３１に示すように、封止体１６は、その両方の側端縁が溝７９に重なるように、スペーサ部材５２の表面の中央に配置されて接着される。
【００８４】
固化前の接着剤３８，３８Ｂは流動性があるためにスペーサユニット５２における必要な部分だけに接着剤３８，３８Ｂを配置することは困難であるが、図３１に示すように、スペーサユニット５２に形成された溝７８，７９に余分な接着剤３８，３８Ｂが滲入する。このため、スペーサユニット５２と発光パネル１２または集束性レンズアレイ４０の隙間から外側にはみ出す接着剤３８，３８Ｂの量を最小限にし、この電気光学装置の美観を損ねるおそれを低減できる。溝はスペーサユニット５２の一方の面だけに設けてもよい。
【００８５】
＜画像印刷装置＞
上述したように、実施の形態の電気光学装置（例えば電気光学装置１０Ｂ）は、電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして用いることが可能である。画像印刷装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミリの印刷部分がある。
【００８６】
図３２は、実施の形態の電気光学装置のいずれかをライン型の光ヘッドとして用いた画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像印刷装置である。
【００８７】
この画像印刷装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは上述した実施の形態の電気光学装置のいずれかである。
【００８８】
図３２に示すように、この画像印刷装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２が設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
【００８９】
この中間転写ベルト１２０の周囲には、互いに所定間隔をおいて４個の外周面に感光層を有する感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。
【００９０】
各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数のＯＬＥＤ素子１４の配列方向が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のＯＬＥＤ素子１４により光を感光体ドラムに照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。
【００９１】
このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされて、この結果フルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。
【００９２】
最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
【００９３】
図３２の画像印刷装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを有する電気光学装置のいずれかを用いているので、上述した通り光の利用効率を高めることが容易である。
【００９４】
次に、本発明に係る画像印刷装置の他の実施の形態について説明する。
図３３は、実施の形態の電気光学装置（例えば電気光学装置１０Ｂ）のいずれかをライン型の光ヘッドとして用いた他の画像印刷装置の縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像印刷装置である。図３３に示す画像印刷装置において、感光体ドラム（像担持体）１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９が設けられている。
【００９５】
コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、上述した実施の形態の電気光学装置のいずれかであり、複数のＯＬＥＤ素子１４の配列方向が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のＯＬＥＤ素子１４により光を感光体ドラムに照射することにより行う。
【００９６】
現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。
【００９７】
無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。
【００９８】
具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム９が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。
【００９９】
画像印刷装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。
【０１００】
上記のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再度定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。
【０１０１】
図３３の画像印刷装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを有する露光ヘッド１６７（実施の形態の電気光学装置のいずれか）を用いているので、上述した通り光の利用効率を高めることが容易である。
【０１０２】
以上、実施の形態の電気光学装置のいずれかを応用可能な画像印刷装置を例示したが、他の電子写真方式の画像印刷装置にも実施の形態の電気光学装置のいずれかを応用することが可能であり、そのような画像印刷装置は本発明の範囲内にある。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像印刷装置や、モノクロの画像を形成する画像印刷装置にも電気光学装置のいずれかを応用することが可能である。
【０１０３】
＜他の応用＞
本発明に係る電気光学装置は、さらに各種の露光装置および照明装置に応用することが可能である。
【０１０４】
上記の電気光学装置の発光パネルでは、与えられる電気的なエネルギを光学的エネルギに変換する発光素子としてＯＬＥＤ素子が使用されているが、他の発光素子（例えば無機ＥＬ素子、プラズマディスプレイ素子）を発光パネルに使用してもよい。また、ボトムエミッションタイプの発光パネルを使用してもよい。ボトムエミッションタイプの発光パネルでは、発光素子で発せられた光が透明な基板を通って放出される。この基板と集束性レンズアレイの間にスペーサユニットを配置してもよい。
【０１０５】
また、上記の電気光学装置では、発光素子を有する発光パネルに集束性レンズアレイ４０が取り付けられているが、多数のライトバルブ画素を有するライトバルブパネルに集束性レンズアレイを取り付けてもよい。ライトバルブ画素は、与えられる電気的エネルギにより光の透過率が変化する画素であり、例えば液晶の画素、エレクトロケミカルディスプレイの画素、電気泳動ディスプレイの画素、分散粒子配向型ディスプレイの画素が含まれる。これらは、いずれも別個の光源からの光の透過量を調整する。発光パネル１２の代わりに、例えば液晶パネルのようなライトバルブパネルをマイクロレンズアレイに取り付けて、別個の光源からの光がライトバルブパネルと集束性レンズアレイを透過するようにすることが可能である。このような電気光学装置は、図３２または図３３に示された用途に使用することもできるし、スクリーンに画像を投射するプロジェクタに使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】従来の画像印刷装置の一部の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電気光学装置の概略を示す斜視図である。
【図３】本発明の電気光学装置で使用される集束性レンズアレイの概略を示す斜視図である。
【図４】図２の電気光学装置の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】図２の電気光学装置の正面図である。
【図７】図６の電気光学装置で使用されるスペーサ部材の断面図である。
【図８】実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に固体の光透過要素と空気の層が存在し、光透過要素が発光位置に隣接する場合の光の進路の例を示す模式図である。
【図９】実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に固体の光透過要素と空気の層が存在し、光透過要素が屈折率分布型レンズに隣接する場合の光の進路の例を示す模式図である。
【図１０】実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に固体の光透過要素と空気の層が存在し、光透過要素が発光位置からも屈折率分布型レンズからも離れている場合の光の進路の例を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に、同屈折率の二つの光透過要素が存在する場合の光の進路の例を示す模式図であり、（ｂ）は実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に、異なる屈折率の二つの光透過要素が存在する場合の光の進路の例を示す模式図である。
【図１２】（ａ）は、発光パネルの封止体と集束性レンズアレイの間に空気の層だけがある場合に、１つのスポットから発して屈折率分布型レンズに進入して感光体ドラム上に結像しうる最も外側の光を示す模式図であり、（ｂ）は、発光パネルの封止体と集束性レンズアレイの間にスペーサ部材がある場合に、１つのスポットから発して屈折率分布型レンズに進入して感光体ドラム上に結像しうる最も外側の光を示す模式図である。
【図１３】発光パネルと集束性レンズアレイの間に介在させられるスペーサユニットを構成するスペーサ部材を示す側面図である。
【図１４】スペーサ部材が接合されて得られたスペーサユニットを示す側面図である。
【図１５】集束性レンズアレイが接合されたスペーサユニットを示す側面図である。
【図１６】集束性レンズアレイと発光パネルがスペーサユニットに接合されて得られた電気光学装置を示す側面図である。
【図１７】図１６の電気光学装置の正面図である。
【図１８】接着剤を収容する収容穴を有するスペーサユニットに集束性レンズアレイが接着された状態を示す側面断面図である。
【図１９】図１８の平面図である。
【図２０】図１８の正面断面図である。
【図２１】接着剤を収容する収容穴の変形例を示す平面図である。
【図２２】接着剤を収容する収容穴の変形例を示す正面断面図である。
【図２３】接着剤を収容する収容穴を有する他のスペーサ部材に集束性レンズアレイが接着された状態を示す側面断面図である。
【図２４】図２３の正面断面図である。
【図２５】接着剤を収容する収容穴を有する他のスペーサ部材に集束性レンズアレイが接着された状態を示す側面断面図である。
【図２６】図２５の正面断面図である。
【図２７】接着剤が滲入する溝を両面に有するスペーサ部材を示す平面図である。
【図２８】図２７の断面図である。
【図２９】図２７のスペーサ部材に配置された接着剤を示す平面図である。
【図３０】図２７のスペーサ部材に配置された集束性レンズアレイを示す平面図である。
【図３１】図２７のスペーサ部材を有する電気光学装置の正面断面図である。
【図３２】第１から第５の実施の形態のいずれかの電気光学装置を用いた画像形成装置の一例を示す縦断面図である。
【図３３】第１から第５の実施の形態のいずれかの電気光学装置を用いた画像形成装置の他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０Ｂ…電気光学装置、１２…発光パネル（電気光学パネル）、１４…ＥＬ素子（電気光学素子）、１６…封止体、２６…発光層、３８，３８Ａ，３８Ｂ…接着剤、４０…集束性レンズアレイ、４２…屈折率分布型レンズ、５２…スペーサユニット、５４，５６，５８…スペーサ部材、６６，６８…光吸収層、、７０，７１，７５，７６…収容穴、７２，７３…凹部、７８，７９…溝、１１０，１６５…感光体ドラム、１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１６７，２０６…有機ＥＬアレイ露光ヘッド（電気光学装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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